船舶综合设计软件系统中NAPA的集成研究

为了实现主流船舶设计制造软件NAPA在船舶综合设计软件系统船舶数字化智能设计系统中的集成,针对NAPA软件数据接口及其二次开发工具进行了研究。本文首先对NAPA软件的数据接口和船舶数字化智能设计系统的框架结构进行了分析,进而利用C#语言和NAPA二次开发语言NAPA BASIC混合编程调用及数据文件交互的方式,开发了在船舶数字化智能设计系统中NAPA软件的用户界面集成、NAPA工程的自动创建、NAPA中设计结果的自动导出以及NAPA软件与整个系统后台数据交互等软件模块。所开发的软件模块通过应用测试的验证,已实现了目标功能,为NAPA软件的全面集成奠定了良好的基础。     

三模块超大型浮体锚泊系统受力分析

采用锚泊系统时域耦合分析方法,基于频域计算结果建立计算模型,对三模块超大型浮体的运动和锚泊系统张力特性进行计算和分析。分析结果表明,海况的剧烈程度对浮体的运动响应产生明显的影响;在横浪状况下,浮体第二个模块两端的系泊缆承受了最大的张力,这一现象从张力有义值和最大值的统计上都得到了验证;在斜浪状况下,虽然海况依旧比较剧烈,但由于浪向的作用,整体上每根系泊缆承受的张力明显降低。     

邮轮板架焊接顺序优化及变形控制

优化焊接顺序、控制薄板变形是邮轮建造精度管理中的重要组成部分。通过有限元软件ABAQUS,以典型薄板板架结构为研究对象,采用基于分段移动热源模型的热弹塑性有限元法进行焊接顺序优化及变形控制研究。结果表明：无外部约束条件下,板架易发生局部波浪变形,且失稳模态与焊接顺序相关;对于同向多筋板结构,单条加筋板单向焊接有利于收缩变形精度控制,单条加筋板双向焊接有利于垂向变形精度控制;对于板架结构,纵骨先装、横梁双向同时焊接（方案H）满足流水线生产且有利于纵向和垂向变形精度控制。施加工装夹具可抑制板架失稳变形和扭曲变形,减小整体垂向变形20%～30%,但布置复杂的夹具较布置简单的夹具对垂向变形无有效增益。     

超大型浮体单模块在浅水斜底系泊下的动态响应

岛礁附近的海域通常水深极浅且海底为斜坡,在这类海域中,浮式结构物对环境载荷的动态响应与其在深水中的表现会有较大差别。本文研究超大型浮体的单模块在浅水斜底海域中对风浪载荷的动态响应,分别通过Orca Flex数值计算和模型试验得到了单模块横荡和横摇运动的时历及统计数据以及锚链张力的统计结果。结果显示定常风对单模块运动的稳定性以及锚链的最大张力影响较小,而波浪载荷对单模块运动及锚链最大张力都有显著的影响。     

基于p-y曲线法对可伸缩桩侧向承载力的研究

本文提出一种适用于浅水域平台的新型定位装置,具体来说,是在平台上布置一定数量的可伸缩桩来插入海床以抵抗平台受到的外部载荷。本文主要基于有限元方法,通过Abaqus软件对该定位装置的可伸缩桩的侧向承载能力进行数值计算研究。分别用三维有限元法和p-y曲线法分析桩的位移响应,验证了p-y曲线法的准确性。比较3-4-5-6 m可伸缩桩与3 m和4 m桩径均匀桩的侧向承载力,结果显示3-4-5-6 m可伸缩桩承载力与4 m桩径均匀桩相近。通过模型试验获得平台的水平方向水动力载荷并分析可伸缩桩的动力响应。本文通过数值计算得出该新型定位装置的可伸缩桩侧向承载力表现较好,该定位装置值得进一步研究并考虑用于工程应用中。     

基于系泊静态相似的超大型浮体单模块系泊系统简化

由多个模块组成的超大型浮体,其系泊系统中的锚链数量会随着模块数量的增加而显著上升。对这样的多模块超大型浮体进行模型试验时,过多的锚链会增加系泊系统的系统误差,增加系泊系统的预张力调节难度。因此,合理地简化系泊系统,减少锚链数量十分必要。本文提出了一种基于静态等效的系泊系统简化方法,将系泊系统的静态等效转化为多目标优化问题,以初始系泊系统与简化系泊系统的水平静回复力和艏摇恢复力矩等效作为目标函数,利用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求得最优的简化锚链参数,并对使用简化系泊系统的超大型浮体的运动响应进行模拟。通过对比使用简化前后系泊系统运动响应时历的相关性系数,证明对于本文中所使用的浅水悬链式系泊系统,基于静态等效对其进行数量精减并保证浮体的运动响应变化较小是可行的。同时,浮体本身的特性对锚链系统简化的最终效果存在着一定影响。